纪念碑谷其实是一个悲凉的故事。
整个游戏暗示的故事背景比较少，但是根据整体的游戏流程和角色透露的只言片语，可以大体推断出整个故事的背景。
游戏讲述了曾经有一个神奇的国家，依靠一种叫作“神圣几何”的宝物输送能量，维持整个王国的运行。但是王国的公主艾达，仅仅因为好奇便盗走了神圣几何，顷刻间整个王国分崩离析，化为了各种几何纪念碑。国王大臣全部丧命，王国的居民也遭受了神圣几何的诅咒，亡灵化为了恐怖的乌鸦人，被困在纪念碑里无法逃出。
公主艾达这时才意识到自己闯下弥天大祸，悲伤过后，决定只身前往迷雾重重的纪念碑谷，归还神圣几何，这就是游戏的开始了。游戏中玩家通过不断改变视觉，帮助艾达解开“神圣几何”设下的迷阵，最终将手中的几何体复位。
游戏中有一个章节，艾达没有去归还几何体，而是来到了王国的地下墓室。在去往地下墓地的途中，艾达遇到一面镜子，镜子里的她是一只带着王冠的白鸟，这也暗示了艾达的结局。
在墓室里，密密麻麻的石棺令人触目惊心。艾达径直来到国王的墓前，献上鲜花，祈祷父王和居民们的灵魂可以得到安宁，也表达了自己誓要将神圣几何全部归位的决心。
最终，艾达闯过重重难关，终于将几何体全部归位。艾达见到了自己的父亲，被困在纪念碑谷里的乌鸦人也得到了救赎，化为五彩的鸟儿飞向天空。国王将王位传给了艾达，艾达也化身白色的鸟儿，与居民们一起飞离了受诅咒的纪念碑谷。
《纪念碑谷》系列的背景故事是什么？
这是一个孤独的旅程。
我是一个圆和一个圆锥组成的。走在各种不可思议的建筑里，它像迷宫一样扑朔迷离，禁锢着我.
而我，居然是公主。
却有罪。
我走过大片的墓碑，他们都没有名字，整整齐齐的在那沉睡，我不感到恐惧，是感到悲伤。
每到终点我都要从帽子里拿出漂亮的几何体，它好神圣，这几何体我想是缘起，也是缘灭。
每个关卡都很漂亮，单就算是粉色，绿色或者黄色，却依然掩不住那种孤独的氛围。
有时候是有点欢喜的，水流缓缓，小荷芊芊。变幻无穷.
有时候是有点幸福的，我还有朋友，他无所不能，坚强可靠。
就算有些黑色的乌鸦尖锐的攻击我，发出我不能听懂的声音，我却不讨厌他们。
我有自己的目标，我知道我终会走到谜底。
当我第一次照镜子的时候，我心中已然清晰，原来...我的本体和那些乌鸦不无不同。那么我为何前行？我的记忆有些模糊又更加清晰。
幽灵指引我，提示我。当我归还了所有几何体,我带上了传承的王冠,化身飞鸟.
在山谷王国里，居民们都是彩色鸟的形态，它们信仰远古图腾，发展出了高度繁盛的文明。然而它们居住的星球发生了某种灾变，几何奥秘被当做抵御灾变的最后力量。不过几何奥秘也不能保证拯救这个星球，接下来很可能要面临所有人的灭亡。密切参与此事的公主艾达知道，几何奥秘虽然不能确定保证所有人的得救，却可以确定保证少数人的逃离。
于是她不辞劳苦在各处窃取了几何奥秘，用奥秘的力量变身成为其他星球人类的样子，逃离了山谷王国。毕竟几何奥秘分散在各处，一个人如果只是为了贪玩或者好奇，是不会有目的性地特意一一窃取它们的。在某处的迷宫里，艾达遇到了图腾。
图腾感到这是对于它一直保护的部族的救赎，便积极帮助艾达，哪怕中间自己要承受粉身碎骨的折磨，哪怕艾达将它复活后，它们在一起也只有短暂的欢乐相聚，哪怕最后艾达的命运一定是死去，灵魂化作白鸟远远飞走。然而短暂的美好才更可贵。在巨大地下墓穴森然排列的千百个墓碑间，艾达放下了代表自己歉意的小花。最后一处几何奥秘被归还后，艾达死去了，灵魂化为白鸟，其他灵魂也回复了彩色，得以飞往天堂。最终，救赎完成了。
从前有一个美丽的王国，人人安居乐业，一片太平景象，这一切居功于维持这个王国各种能量资源的来源——几何体。几何体一直作为能量来源藏于秘密之地，维持王国的运行，不为外人所知。
可是，某天国王的小公主艾达发现了几何体，艾达小公主年幼无知，把它取走了当作自己的玩具。
几何体一旦被取走，王国马上天翻地覆，因为它是能量的来源，需要每天汲取能源的国王在能源枯竭后死去。平民虽然不至于枯竭死亡，但受到能量变动影响，异变成黑乌鸦。唯一特殊情形的是护国的巫师，虽然能源开始枯竭，但有魔法护体，没有灰飞烟灭，但却化为幽灵体存在。
巫师目睹这一切，虽然极度气恼小公主的无知所为，但最终还是暗暗饶恕了艾达小公主，并指点艾达把立方体归还迷宫谷，希望可以挽回这一场灾难。艾达小公主在后悔悲伤过后，决定奋力挽回自己的过失，勇闯迷宫谷，过程中好多次遇到巫师，表面上巫师都是在责骂小公主，可是气愤之后都有意无意的指点小公主前进的道路。
除了巫师，小公主还有一个帮手，就是灾难发生时，从远方国度到来本打算向艾达提亲的小王子，在灾难中化作了一尊图腾，小王子初时就喜欢上艾达，在得知艾达打算挽回自己罪过时，决定尽力帮助她。艾达小公主闯迷宫途中，经过皇家陵墓地，为国王献上鲜花，痛哭忏悔，誓言完成立方体归还，挽回过失，在经历重重危机，闯过迷宫谷之后，终于把几何体归还到原位。
这时因为怨恨化为黑乌鸦的幸存百姓，见到艾达的行动，终于都宽恕了艾达小公主怨气消去，并且得到回归原位的“几何体”影响，黑乌鸦们都变成了五颜六色的小鸟。
可以离开迷宫谷，可是艾达不会飞，这时才明白，原来当初艾达也是将要死了，其实是巫师施展了魔法，暂时保住艾达不死，可是艾达其实已化为幽灵体(幽灵体有一个好处，就是可以做到普通人不能做到的行走方式)，“几何体”还不能让艾达化身鸟形，这时死去的国王在天上决定原谅小公主艾达，传下皇冠让艾达继承王位，艾达受到皇冠作用，终于可以化身白鸟，带领大家一起飞离迷宫谷。
